姜江

[摘 要]近些年來(lái)，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了城市化進(jìn)程的不斷加快，在城市規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，城市自身的功能在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用也顯得日益重要，并且已經(jīng)成為社會(huì)和人文發(fā)展的基礎(chǔ)領(lǐng)域。然而，隨著城市規(guī)模的不斷增加，其所面臨的能源與資源的壓力越來(lái)越大，新的城市發(fā)展模式已經(jīng)成為一種必然的趨勢(shì)。因此，智慧城市理念已經(jīng)成為現(xiàn)代城市發(fā)展的根本指導(dǎo)思想。本文主要針對(duì)智慧城市關(guān)鍵技術(shù)以及其實(shí)現(xiàn)路徑等問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

[關(guān)鍵詞]智慧城市；關(guān)鍵技術(shù)；實(shí)現(xiàn)途徑

[中圖分類號(hào)]F299.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-6432（2014）16-0123-02

城市的發(fā)展伴隨著科技的進(jìn)步與文化的積累，當(dāng)這種推動(dòng)力逐漸演變成一種智慧的成果，便為智慧城市的發(fā)展創(chuàng)造了基本的理論支撐。在智慧城市的理論指導(dǎo)下，普通群眾對(duì)于社會(huì)發(fā)展以及技術(shù)創(chuàng)新所帶來(lái)的服務(wù)和產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷的體驗(yàn)，而且智慧城市的發(fā)展也已經(jīng)受到了政府越來(lái)越多的重視，關(guān)于智慧城市的研究工作也日漸深入。智慧城市的建設(shè)與發(fā)展要以現(xiàn)今的技術(shù)為依托，本文對(duì)智慧城市關(guān)鍵技術(shù)以及其實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行了闡述。

1 智慧城市的內(nèi)涵

智慧城市是指根據(jù)科學(xué)合理的城市發(fā)展理念，根據(jù)最新一代的信息技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)和信息全面感知的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)人、物、城市功能系統(tǒng)之間無(wú)縫連接與協(xié)同聯(lián)動(dòng)的智能自感知、自優(yōu)化，從而對(duì)民生、環(huán)保、公共安全、城市功能、商務(wù)活動(dòng)等多種城市需求做出智能的響應(yīng)，形成具備可持續(xù)內(nèi)生動(dòng)力的安全、便捷、高校、綠色的城市形態(tài)?？梢钥闯?，智慧城市的形成與發(fā)展是以技術(shù)革命為根本指導(dǎo)，通過(guò)高新技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)城市居民在生產(chǎn)和生活方式上的巨大變革。智慧城市的發(fā)展是城市化進(jìn)程中的一個(gè)高級(jí)階段，其建立在數(shù)字化城市的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了信息化、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的有機(jī)融合。另外，智慧城市的發(fā)展也需要以不斷完善的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制為基礎(chǔ)，這也是新時(shí)期城市發(fā)展的必然趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的保障。

2 智慧城市關(guān)鍵技術(shù)

智慧城市的建設(shè)是人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)必經(jīng)階段，也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要體現(xiàn)，其充分展現(xiàn)了人類對(duì)城市信息的認(rèn)知與利用，這也是我國(guó)城市持續(xù)發(fā)展的基本保障。在智慧城市建設(shè)過(guò)程中，需要以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)做支撐，其中關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾點(diǎn)：

2.1 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

智慧城市的建設(shè)需要以大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)作為依托，同時(shí)需要各個(gè)不同部門的協(xié)調(diào)維護(hù)，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，而這一系列的操作必須要依靠計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來(lái)完成，只有具備先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)大規(guī)模的、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，為智慧城市的建設(shè)提供數(shù)據(jù)資源。從宏觀上看，智慧城市可以看成一個(gè)空間基礎(chǔ)信息框架，在該框架下將各種社會(huì)信息、網(wǎng)絡(luò)信息以及與城市發(fā)展相關(guān)的環(huán)境信息進(jìn)行有效的整合，從而向各個(gè)信息使用者提供全面和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。而實(shí)現(xiàn)信息傳遞與共享的基礎(chǔ)，就是以無(wú)線化和數(shù)字化為主要標(biāo)志的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，其也是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)鏈接的關(guān)鍵技術(shù)手段，是支撐智慧城市建設(shè)的核心技術(shù)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

智慧城市的建設(shè)以互聯(lián)性和智能性作為基本的特征，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入與應(yīng)用則是智慧城市建設(shè)與發(fā)展中最為關(guān)鍵的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是利用感知設(shè)備和技術(shù)，通過(guò)對(duì)信息的識(shí)別、定位、傳遞等操作，實(shí)現(xiàn)物體與信息網(wǎng)絡(luò)之間的連接，同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息交換和自動(dòng)控制，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別與定位。從某種意義上說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了人與物體、物體與物體、人與人之間的智能化連接，這對(duì)于現(xiàn)代城市建設(shè)來(lái)說(shuō)，具有非常重要的意義。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)能夠有效的實(shí)現(xiàn)人、物體以及設(shè)備之間的有機(jī)結(jié)合，并且通過(guò)信息技術(shù)的應(yīng)用不斷創(chuàng)新運(yùn)行模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了跨領(lǐng)域、跨系統(tǒng)、跨應(yīng)用的巨大信息網(wǎng)絡(luò)，從根本上促進(jìn)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息采集和處理能力，也實(shí)現(xiàn)了智慧城市由宏觀向微觀的跨越，并且促進(jìn)了宏觀和微觀的有機(jī)結(jié)合。

2.3 云計(jì)算技術(shù)

隨著智慧城市建設(shè)的節(jié)奏不斷加快，其所面臨的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理壓力也越來(lái)越大，這對(duì)于信息處理能力提出了更高的要求，在這種情況下，云計(jì)算技術(shù)作為一種全面解決方案，被引入到智慧城市建設(shè)過(guò)程中。云計(jì)算技術(shù)主要是通過(guò)網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算等方式，將傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，從而達(dá)到更高水平的運(yùn)算能力。對(duì)信息進(jìn)行高效的計(jì)算和存儲(chǔ)，是云計(jì)算技術(shù)的核心思想，其具有數(shù)據(jù)安全性高、客戶端運(yùn)行要求低、數(shù)據(jù)共享無(wú)障礙等特點(diǎn)。利用云計(jì)算技術(shù)建立的云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)用到智慧城市的建設(shè)與發(fā)展，能夠及時(shí)處理各種突發(fā)問(wèn)題，對(duì)智慧城市發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行合理的分配，從而確保每個(gè)信息使用者都能夠及時(shí)獲得準(zhǔn)確的、全面的信息數(shù)據(jù)。

2.4 “3S”一體化數(shù)據(jù)采集技術(shù)

全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)（RS）是建立數(shù)字城市的三大支柱技術(shù)。3S技術(shù)將衛(wèi)星定位、傳感器基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行有效的整合，實(shí)現(xiàn)了更高空間領(lǐng)域中的信息采集與處理，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息的傳播與共享。GPS技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)巨大的飛躍，其具有較強(qiáng)的抗干擾性，而且定位速度較快、精度較準(zhǔn)，這是傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)無(wú)法比擬的。GIS技術(shù)是智慧城市數(shù)據(jù)庫(kù)管理的關(guān)鍵基礎(chǔ)，其能夠?qū)崿F(xiàn)空間信息的直觀表達(dá)，從而給予信息使用者更加直接的感受，有利于形成科學(xué)的整體觀念。RS技術(shù)是智慧城市建設(shè)的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)整個(gè)一體化數(shù)據(jù)采集的基本載體，通過(guò)現(xiàn)代科學(xué)設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用，在不需要與測(cè)量目標(biāo)直接接觸的情況下，便可以通過(guò)電磁波分析的方法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量。

2.5 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

智慧城市中的數(shù)據(jù)大多包含空間數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在空間數(shù)據(jù)庫(kù)中，比一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)具有更豐富、復(fù)雜的語(yǔ)義信息。利用空間數(shù)據(jù)挖掘可從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出用戶感興趣的空間模式與特征，空間與非空間的普遍關(guān)系及其他一些隱含在數(shù)據(jù)庫(kù)中的普遍的數(shù)據(jù)特征，可提高智慧城市的智能化水平，使智慧城市真正成為智能化的空間咨詢和決策支持系統(tǒng)，從而更加智能和科學(xué)地為社會(huì)管理、企業(yè)決策和個(gè)人生活服務(wù)。

3 智慧城市實(shí)現(xiàn)路徑

智慧城市的實(shí)現(xiàn)，需要以現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用與滲透為基礎(chǔ)，具體可以從以下三個(gè)方面分析：

3.1 物聯(lián)化

在城市的發(fā)展過(guò)程中，可以將任何周圍的環(huán)境因素植入到其感知器中，并且通過(guò)感知器的運(yùn)轉(zhuǎn)將這些靜態(tài)的環(huán)境因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)的反映。對(duì)于智慧城市來(lái)說(shuō)，其感知系統(tǒng)往往體現(xiàn)在城市的公共建筑、交通系統(tǒng)建設(shè)、水資源等各個(gè)領(lǐng)域中，在空氣、水、道路、車輛、醫(yī)院、工廠等多個(gè)以往無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息收集的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)收集。在智慧城市的感知系統(tǒng)中，需要依靠各種相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集與處理，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)智慧城市感知系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在信息的收集和處理過(guò)程中，需要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)使用需求，構(gòu)建不同類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，以此來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)傳感。

3.2 互聯(lián)化

互聯(lián)是將原本不處在同一時(shí)空或領(lǐng)域中的復(fù)雜的信息流和知識(shí)流進(jìn)行連接與處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的優(yōu)化。在智慧城市的建設(shè)過(guò)程中，必須要借助相應(yīng)的互聯(lián)模型和互聯(lián)軟件，根據(jù)不同的領(lǐng)域，按照智慧性和廣域性的特征進(jìn)行分類處理。智慧城市所使用的事件處理軟件通過(guò)傳感器中輸入的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)信息，便可以通過(guò)集成軟件將這些數(shù)據(jù)深入到不同的環(huán)境和情景中，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況的全面掌握。通過(guò)有效的信息互聯(lián)化，能夠?qū)⒚總€(gè)單獨(dú)的信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，形成一個(gè)整體的城市信息事件，并且最終形成一個(gè)能夠關(guān)注到每個(gè)單獨(dú)事件的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用其中豐富的數(shù)據(jù)資源實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的改進(jìn)。通過(guò)互聯(lián)化實(shí)現(xiàn)智慧城市的關(guān)鍵在于對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)和事件的處理，其中包括事件和流處理、數(shù)據(jù)識(shí)別聚集和關(guān)聯(lián)；數(shù)據(jù)建模和集成，包括針對(duì)域的信息模型、可互操作的信息框架與現(xiàn)有數(shù)據(jù)集成、聯(lián)合數(shù)據(jù)管理；流程整合，包括擴(kuò)展現(xiàn)有系統(tǒng)并啟用新的業(yè)務(wù)流程、監(jiān)控業(yè)務(wù)流程等。

3.3 智能化

智慧城市的實(shí)現(xiàn)必須要依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)和事件進(jìn)行處理，才能將城市中跨行業(yè)、跨部門的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有效整合，并且利用不同專業(yè)的數(shù)據(jù)信息解決相應(yīng)的問(wèn)題。智慧城市系統(tǒng)中包含著很多特定的行業(yè)和部門，同時(shí)也涉及各種特定的技術(shù)和解決方案，智能化的應(yīng)用便能夠有效地滿足不同特定信息處理的需要。智能化應(yīng)用一方面體現(xiàn)出較強(qiáng)的普遍性，無(wú)論在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理服務(wù)；另一方面也存在著很強(qiáng)的敏捷性和綜合性，其能夠在解決普遍問(wèn)題的同時(shí)，根據(jù)決策會(huì)員的指示，實(shí)現(xiàn)不同特定信息的處理，以此提供各種最優(yōu)化解決方案。在智慧城市建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛的智能化設(shè)備如計(jì)算機(jī)終端、移動(dòng)電話、電視機(jī)等。

4 結(jié) 論

智慧型城市建設(shè)是現(xiàn)代城市發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，其本身是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要以不斷發(fā)展和創(chuàng)新的科學(xué)技術(shù)作為基本的技術(shù)支撐，同時(shí)通過(guò)物聯(lián)化、互聯(lián)化和智能化三個(gè)途徑，將智慧城市的遙感信息擴(kuò)展到城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域中，將傳統(tǒng)城市建設(shè)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行全面的處理和傳輸，借助科學(xué)的算法和工具對(duì)其進(jìn)行計(jì)算和匯總，通過(guò)結(jié)果預(yù)測(cè)和場(chǎng)景模擬的方法，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)決策的科學(xué)性和廣泛性?？傊?，智慧城市建設(shè)與實(shí)現(xiàn)，不僅是我國(guó)城市發(fā)展的必經(jīng)之路，也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基本保障。

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